JP2014123761A - チャンバ壁に一体化されたモータを伴う基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板搬送装置の駆動部をチャンバ壁に収納する
ことにより、小型化された装置を提供する。
【解決手段】基板搬送装置２０、２２には、隔離された雰囲気を保持できる基板搬送チャンバ１４Ｔ１、２を定義する内面を有する周壁と、内面および周壁の隣接する外面の間に、周壁内に位置する少なくとも１つのステータモジュールを有する少なくとも１つの実質的にリング形状のモータと、リング形状のモータにより包囲される周壁の表面が、所定の装置、および少なくとも１つのロータに接続され少なくとも１枚の基板を保持するよう構成された少なくとも１つのエンドエフェクタを有する少なくとも１本の基板搬送アームの取り付けのために構成されるよう、搬送チャンバ内に実質的な接触のない状態で懸垂された少なくとも１つのロータと、が含まれる。
【選択図】図１

Description

本出願は、２００７年５月１８日に出願された米国仮特許出願第６０／９３８，９１３号の利益を主張するものであり、前記出願の全文は本明細書の一部を構成するものとしてここに援用される。

例示的実施形態は、概して基板移送システムに関し、特に基板移送ロボットに関する。

従来の基板処理装置には、隔離された雰囲気（真空や不活性ガスなど）を伴うチャンバを有する１つ以上の区画が含まれうる。また、従来のプロセス装置には、処理装置のさまざまなステーション間で基板を搬送するために、隔離された雰囲気内に配置した基板搬送システムを含めうる。従来の搬送システムには、１本以上のアームと、アームに動力を供給するモータ付きの駆動部とが含まれうる。モータまたはその一部は、隔離された雰囲気内に位置づけられることがあり、従来の駆動部は、アームに動力を供給する従来のベアリング支持軸を備えうる。

従来のベアリングの場合、ベアリングの接触や、例えば真空でガスを放つ可能性のある潤滑剤の使用などから、隔離された雰囲気内に望ましくない汚染が生じるという懸念が考えられる。また、従来の駆動部は、駆動部の隔離された部分をチャンバと連通させてチャンバ内のアームへの接続をもたらすために、隔離された雰囲気または真空のチャンバ壁体の外部に位置づけうる。したがって、従来の装置では、駆動部が、隔離された雰囲気または真空チャンバに追加的な容積を生じさせ、結果としてチャンバ内の隔離された雰囲気または真空をポンプするための時間が長くなる可能性がある。また、従来の搬送システムのアーム部は、処理装置全体にわたる搬送を実現するために中央に配置しうる。故に、従来のシステムの駆動部は、隔離された雰囲気または真空のチャンバ底部の下中央に配置することになり、これにより隔離された雰囲気のチャンバ底部に対する他のシステムによる接続のためのアクセスが制限または限定される。本明細書に開示される例示的実施形態は、以下に詳述されるように、従来のシステムの課題を克服するものである。

１つの例示的実施形態では、基板搬送装置が備えられている。基板搬送装置には、隔離された雰囲気を保持できる基板搬送チャンバを定義する内面を有する周壁と、内面および周壁の隣接する外面の間に、周壁内に位置する少なくとも１つのステータモジュールを有する少なくとも１つの実質的にリング形状のモータと、リング形状のモータにより包囲される周壁の表面が、所定の装置、および少なくとも１つのロータに接続され少なくとも１枚の基板を保持するよう構成された少なくとも１つのエンドエフェクタを有する少なくとも１本の基板搬送アームの取り付けのために構成されるよう、搬送チャンバ内に実質的な接触のない状態で懸垂された少なくとも１つのロータと、が含まれる。

他の１つの実施形態では、基板搬送装置が備えられている。基板搬送装置には、チャンバを形成するフレームと、少なくとも部分的にチャンバの周壁内に埋め込まれた複数のステータモジュールセットであって、複数のステータモジュールセットのそれぞれが複数のステータモジュールセット内の他の異なるステータモジュールセットから半径方向に離れている場合に、それぞれが各モータの一部を形成する、ステータモジュールセットと、それぞれが実質的な接触のない状態でステータモジュールセットの各１つにより支持されている、複数のロータと、それぞれが基板を支持するよう構成されている、複数のロータの各１つに接続された、少なくとも１つのエンドエフェクタと、が含まれ、ステータモジュールセットのそれぞれおよび各ロータは、少なくとも１つのエンドエフェクタの各１つの伸展および退避をもたらすよう構成されている。

さらに他の１つの実施形態では、基板処理装置が備えられている。基板処理装置には、所定の雰囲気を保持できる少なくとも１つの隔離可能なチャンバを有するフレームと、少なくとも１枚の基板を搬送するよう構成されている、少なくとも１つの隔離可能なチャンバ内に少なくとも部分的に位置する基板搬送装置であって、少なくとも１つの隔離可能なチャンバの周壁内に取り外し可能に埋め込まれた、少なくとも２つのネスト化されたステータモジュール、それぞれが、少なくとも２つのネスト化されたモータを形成する少なくとも１つのステータのそれぞれにより、少なくとも２つのネスト化されたモータの１つが、少なくとも２つのネスト化されたモータの他の１つの別のものにより包囲されるよう、実質的な接触のない状態で支持されている、少なくとも１つの隔離可能なチャンバ内に位置する少なくとも２つのロータ、および基板を保持するための少なくとも１つのエンドエフェクタを有する、少なくとも２つのロータに結合された少なくとも１本の搬送アームを備えた基板搬送装置と、が含まれ、少なくとも２つのネスト化されたモータは、少なくとも１本の搬送アームに少なくとも２自由度の動きをもたらす。

さらに他の１つの例示的実施形態では、基板搬送装置には、基板搬送チャンバを形成するフレームと、基板搬送チャンバの周壁上に周方向に分配された、各ステータモジュールを周壁に独立させて取り付け可能なステータモジュールセットを備え、各ステータモジュールと共に動作する少なくとも１つの共通リングロータをさらに備えた、少なくとも１つのモータと、それぞれが基板を支持するよう構成されている少なくとも１つの共通リングロータに接続された、少なくとも１つのエンドエフェクタとが含まれ、ステータモジュールセットおよび少なくとも１つの共通リングロータは、少なくとも１つのエンドエフェクタのモータに少なくとも１自由度の動きをもたらすよう構成されている。

上述のおよび開示される例示的実施形態の他の特徴は、添付の図面と共に以下の記述において説明される。

１つの例示的実施形態に係る基板処理装置の概略平面図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送チャンバ部の概略上面斜視図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送チャンバ部の垂直断面図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送チャンバ部の概略底面斜視図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送装置の概略斜視図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送装置の部分的な概略斜視図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送装置の垂直断面図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送装置の概略斜視図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送装置の部分的な概略斜視図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送装置の垂直断面図である。 １つの例示的実施形態に係る駆動部の概略斜視図である。 図５の駆動部のステータセグメントおよびロータの部分斜視図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送チャンバ部の概略上面斜視図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送チャンバ部の垂直断面図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送チャンバ部の概略底面斜視図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送装置の概略斜視図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送装置の部分的な概略斜視図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送装置の垂直断面図である。 図８Ａの搬送装置の代表的なロータの断面図である。 １つの例示的実施形態に係るモータの一部を示す。 １つの例示的実施形態に係る、その一部が図９に示された搬送装置である。 １つの例示的実施形態に係る搬送装置の概略上面斜視図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送装置の垂直断面図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送装置の底面斜視図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送装置の概略斜視図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送装置の部分的な概略斜視図である。 １つの例示的実施形態に係る搬送装置の垂直断面図である。 １つの例示的実施形態に係る駆動部の概略斜視図である。 他の例示的実施形態に係る、基板処理ツールおよびこれに接続されたキャリアの概略平面図である。 他の例示的実施形態に係る、基板処理ツールおよびこれに接続されたキャリアの概略平面図である。

図１を参照すると、１つの例示的実施形態に係る特徴を組み込んだ基板処理装置１０の概略平面図が示されている。いずれの例示的実施形態も、図面に示す実施形態を参照しながら説明するが、多数の代替の形式でも実施可能であることを理解されたい。また、任意の適切なサイズ、形状、または種類の要素または材料を使用してもよい。

図１に図解する例示的実施形態における処理装置１０は、代表的な構成を有するものであり、代替の実施形態では、この装置を任意の他の所望の構成にすることができる。図１に示す例示的実施形態では、例示のためにのみ、処理装置がクラスタツールとして示されている。例示的実施形態は、線形処理システムを含むがこれに限定されない、搬送装置を有する任意の他の適切な種類の基板処理システムにも等しくうまく適用できることに留意されたい。こうした例示的実施形態を組み込むことのできる適切な処理システムの例には、開示の全文が本明細書の一部を構成するものとしてここに援用される、「線形に分布させた半導体ワークピース処理ツール」と題する２００６年５月２６日に出願された米国特許出願第１１／４４２，５１１号が含まれるが、これに限定されない。

図１に示す例示的な処理装置１０は、概して、例えばフロントエンドモジュールと称しうるインターフェース部１２を備えることができる（実現可能なこととして、この説明で使用する基準フレームは例示であり、代替の実施形態では、例えばインターフェース部を装置の背面または側面に位置づけるなど、任意の所望の基準フレームを使用することができる）。この例示的実施形態では、装置１０に、インターフェース部１２に接続された処理部１４を含めることができる。例えば、インターフェース部１２は、装置１０からの基板または他の所望のワークピースのロード／アンロードを許容するよう配置することができる（例えば、１つ以上のロードポート１２Ｌおよび適切な移送システム１２Ｔを、適切に環境的に制御されたモジュール１２Ｍ内に位置づけるなどして、有するようにしてもよい）。インターフェース部１２の移送システム１２Ｔは、例えばインターフェース部のロードステーションにあるカセットおよび処理部１４間など、モジュール１２Ｍの適切に制御された環境内で基板を移送することができる。

この例示的実施形態の処理部１４は、概して、多数の搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２（図１には例示のために２つの搬送チャンバを示しているが、代替の実施形態では、２つよりも多いまたは少ないチャンバにすることができる）と、搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２に連通可能に接続された多数の処理モジュール１４Ｍとを有することができる。処理モジュール１４Ｍは、例えばプラズマエッチングなど真空を使用する薄膜処理もしくは他のエッチングプロセス、化学気相堆積（ＣＶＤ）、プラズマ蒸着（ＰＶＤ）、イオン注入などの注入、計測、急速加熱処理（ＲＴＰ）、ドライストリップ原子層堆積（ＡＬＤ）、酸化／拡散、窒化物形成、真空リソグラフィー、エピタキシー（ＥＰＩ）、ワイヤボンダ、蒸発、真空圧を使用する他の薄膜プロセス、または他の所望のプロセスなど、基板上に所望のプロセスを実施するよう構成することができる。この例示的実施形態では、搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２を、外部大気から隔離された状態にできる隔離可能な雰囲気を保持するよう配置することができる。この例示的実施形態では、搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２は、真空雰囲気の保持能力を備えるようにできる（一方、代替の実施形態では、搬送チャンバに、不活性ガスＮ２、Ａｒなど、任意の他の所望の隔離された雰囲気を保持させることができる）。したがって、この例示的実施形態における搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２には、後述のように、適切な真空ポンプシステムおよび通気システムを含めることができる。妥協を許すことなく隔離された雰囲気を維持するために、処理部１４の搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２は、ロードロック１６を介してインターフェース部１２に連通させることができる。実現可能なこととして、プロセスモジュール１４Ｍは、適切なスロットバルブにより搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２から隔離することができる。

この例示的実施形態では、搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２は、相互に隔離する能力を備えることができる。例えば、この例示的実施形態では、搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２を、装置の正面またはインターフェース部１２に対し直列に配置できるとともに、図１に示すように、中間ロードロック１４ＬＬを搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２間に配置することができる。したがって、搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２は、異なるレベルの真空など、隔離された異なる雰囲気を保持する能力を備えることができるため、各搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２に接続されたプロセスモジュール１４Ｍは、異なる基準圧を有する異なるプロセスを実施する能力を備えることができる。代替の実施形態では、搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２は、異なる雰囲気を有していなくてもよい。代替の実施形態では、搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２間の中間チャンバ１４ＬＬを、基板バッファ、アライナ、または計測部として構成することもできる。

図１に示す例示的実施形態では、各搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２は、それぞれ内部に搬送装置２０、２２を取り付けることができる。実現可能なこととして、チャンバ１４Ｔ１内に位置する搬送装置２０は、ロードロック１６および処理モジュール１４Ｍまたは搬送チャンバ１４Ｔ１に接続された中間ロードロック１４ＬＬの間で、基板を搬送することができ、搬送装置２２は、中間ロードロック１４ＬＬおよび搬送チャンバ１４Ｔ２に接続された処理モジュールの間で基板を搬送することができる。代替の実施形態では、処理部の搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２は、これよりも多いまたは少ない搬送装置を備えていてもよい。基板処理装置１０およびその小区画（インターフェース部１２、処理部１４、搬送装置２０、２２など）は、２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍ、または任意の他の所望の直径の基板（半導体製造に使用できるものなど）、レチクルもしくはペリクル、およびフラットパネル（フラットパネルディスプレイ製造に使用できるものなど）を含むがこれに限定されない、任意の所望の基板を処理するよう適切に構成することができる。

ここで図２Ａ−２Ｃを参照すると、それぞれ搬送チャンバ部１４Ｔの上面および底面の概略斜視図と垂直断面図が示されている（図２Ａでは、チャンバ内部の詳細を明らかにするために閉鎖要素が割愛されている）。前述のように、搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２部には、搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２を介してロードロック１６（図１も参照）および処理部１４の処理モジュール１４Ｍに対し、ならびにこれらから基板を搬送するために、この例示的実施形態では装置２０、２２である、搬送システムを含めることができる。この例示的実施形態では、搬送装置２０、２２は、概して、連結されているか、または以下に詳述されるように、搬送装置エンドエフェクタに所望の半径方向（Ｒ）および回転方向（Ｔ）の動き（例えば、図２Ａにそれぞれ矢印Ｒ、Ｔで示されたもの）を生じさせるために多数の独立した回転軸を伴う回転駆動装置で動力が供給される接合アームである。回転駆動装置は、それぞれの搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２を定義する壁体内に組み込むことができ、同様に後述されるように、これによりコイルをチャンバ雰囲気から隔離する、説明上はコイル付きリングモータと称しうるものを備えることができる。この例示的実施形態では、駆動部モータのこの配置により、搬送チャンバの底面が自由となり、またはそうでなければ例えば真空ポンプシステム１００（図２Ｂ、２Ｃを参照）もしくは他の所望のシステムの取り付けおよびインターフェース用にアクセス可能となる。この例示的実施形態では、アームおよび搬送装置アームの駆動装置を磁気浮揚させるとともに、例えばセルフベアリングモータでセンタリングさせることができ、チャンバ雰囲気内でのパーティクル生成の可能性は解消または実質的に低減される。

さらに図２Ａ−２Ｃを参照すると、この例示的実施形態では、各搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２の搬送装置２０、２２は、互いに異なるものにすることができる。例えば、搬送装置２０は、説明上左右相称のアーム配置と称しうる状態を有することができ、搬送装置２２は、対称的なアームの配置を有することができる。代替の実施形態では、基板搬送装置は、例えばスカラ配置など、任意の他の配置にすることができる。他の代替の実施形態では、搬送チャンバ内の搬送装置が類似していてもよい。搬送アームの適切な例は、開示の全文が本明細書の一部を構成するものとしてここに援用される、「基板搬送装置」と題する２００８年５月８日に出願された米国特許出願第１２／１１７，３５５号に見出すことができる。

図３Ａ−３Ｂも参照すると、それぞれ搬送装置２０の概略斜視図と部分斜視図が示されている。上述のように、この例示的実施形態では、搬送装置２０は、例えば２つのアームアセンブリ２４、２６を有する（代替の実施形態では、これよりも多いまたは少ないアームアセンブリにしてもよい）左右相称のアーム配置にすることができる。アームアセンブリ２４、２６は、互いに実質的に類似するものにすることができ、この例示的実施形態では、図３Ａに最も明瞭に示されるように、アームが実質的に反対方向に伸展および退避するよう、概して互いに反対側に配置される。アーム２４には、（所望の数の基板をその上に保持することのできる）１つ（またはそれ以上）のエンドエフェクタ２４Ｅ、およびその上にエンドエフェクタ２４Ｅが可動的に取り付けられた１対のアームリンク３０Ｒ、３０Ｌを備えることができる（アームアセンブリ２６は類似したものであるため、以下においては、注記されている場合を除き、具体的には特にアームアセンブリ２４を参照しながらアームアセンブリを説明する）。実現可能なこととして、アームリンク３０Ｒ、３０Ｌの湾曲形状は、例示であり、代替の実施形態では、アームリンクは、直線および弓形を含むがこれに限定されない、任意の適切な形状にすることができる。アームリンク３０Ｒ、３０Ｌの一端は、ピボット３２Ｌ、３２Ｒにおいて、任意の適切な態様で各基部部材３４、３６に枢動可能に取り付けることができる。アームリンク３０Ｒ、３０Ｌの反対側の端部は、リストジョイント３５Ｒ、３５Ｌにおいて、エンドエフェクタ２４Ｅに枢動的に接合させることができる。代替の実施形態では、アームリンク３０Ｒ、３０Ｌを、アームリンクに沿った任意の適切なポイントにおいて、基部部材およびエンドエフェクタに枢動的に接合させることができる。この例示的実施形態では、両方のアームアセンブリ２４、２６が、共通の基部部材３４、３６に対し、およびこの基部部材３４、３６経由で駆動部２８に対し、取り付けられるかまたはそうでなければ接合される。この例示的実施形態では、駆動部２８に、２つの独立した回転軸（Ｔ１、Ｔ２）をもたらすことによりアームアセンブリ２４、２６に２自由度（Ｒ、Ｔ）をもたらす、ネスト化されたモータを備えることができる。実現可能なこととして、アームアセンブリ２４、２６のアームリンクの左右相称形状により、アームアセンブリ間のＲの動きが一般的に切り離される（バッテリまたは退避位置からの回転軸Ｔ１、Ｔ２の逆回転によりもたらされるものなど、例えば１つのアームアセンブリの伸展および退避（Ｒの動き）は、バッテリ位置における他方のアームアセンブリに、対応するＲの動きをほとんど生じさせない）。代替の実施形態では、各アームアセンブリをＲ方向に個別に動かせるよう、アームアセンブリを駆動部に個別に結合させることができる。基部部材３４、３６は、アームリンク３０Ｌ、３０Ｒの外部ピボットジョイント３２Ｌ、３２Ｒを駆動部モータのロータに結合できる任意の所望の形状にすることができる（図３Ａ−３Ｂに示す基部部材３４、３６の構成は、例示でしかなく、代替の実施形態では、基部部材は、任意の他の適切な構成を備えることができる）。

前述のように、図３Ａ−３Ｃに示す例示的実施形態では、駆動部２８は、（独立した回転軸Ｔ１、Ｔ２を定義する）ネスト化されたリングモータ４０、４２を備えることができ、基部部材３４、３６はそれぞれ、実質的に軸なしまたはハブなしの態様で、対応する駆動モータ４０、４２に接続させることができる。図３Ａ−３Ｂに最も明瞭に示されるように、各基部部材３４、３６は、一般フープ部３４Ｒ、３６Ｒ、およびそこからアームアセンブリ２４、２６の対応するピボットジョイント３２Ｌ、３２Ｒに垂下する延出部３４Ｅを備えることができる。この例示的実施形態では、基部部材は、プレスシートメタルなど、実質的に平坦なものにすることができるが、代替の実施形態では、基部部材は、任意の適切な材料および任意の他の所望の態様で形成することができる。閉鎖または開放することのできるフープ部３４Ｒ、３６Ｒはそれぞれ、モータ４０、４２の対応するリングロータに接合される。基部部材のフープ部は、（機械的な固定具、化学結合など）任意の所望の態様でモータのロータに固定させることができる。代替の実施形態では、モータのロータは、基部部材に別の方法で一体化させることができる（例えば、基部部材が、モータのロータとしての動作能力を有するように構成された、一体化させて形成された磁性物質のリングを有するようにしてもよい）。基部部材のフープ部は、ロータ境界線の所望の長さ区画の周囲に延出させるとともに、これに固定させることができる。この例示的実施形態では、ネスト化したモータ４０、４２を、モータの１つが他の１つのモータを包囲し、基部部材３４、３６が互いに干渉することなくその回転を許容する構成となるよう、同心円状に位置づけることができる（それぞれの回転軸Ｔ１、Ｔ２は同軸である）。代替の実施形態では、基部部材、ならびに基部部材と駆動部Ｔ１およびＴ２モータと間の結合は、任意の他の所望の態様とすることができるとともに、１つ以上の軸またはハブを含むものにすることができる。

ここでもう１度図２Ａ−２Ｃを参照すると、この例示的実施形態では、駆動部２８のモータ４０、４２は、搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２を定義する底壁１４Ｂ内に一体化される。代替の実施形態では、駆動部のモータを、側壁や上部壁など、搬送チャンバの境界となる任意の他の壁体内に一体化させることができる。この例示的実施形態では、駆動部のリングモータ４０、４２は、モータ内部に真空ポンプシステム１００（例えば図２Ｂおよび３Ｂを参照）などの他の構成部品を位置づけるまたは収容するための清浄なまたは実質的に自由な空間４４（駆動システムの構成部品で妨げられない）と、（図示されていない圧力計、センサ、通気システム配管など）雰囲気制御用の付随構成部品とを定義する配置にできる。代替の実施形態では、雰囲気制御用構成部品は、搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２の任意の適切な位置に位置づけることができる。ここで図５も参照すると、駆動部２８に実質的に類似する駆動部１２８の概略斜視図が示されている（図示した例示的実施形態における駆動部１２８は、４つの独立した回転軸Ｔ１−Ｔ４を定義するためのモータを備えることができ、駆動部２８は、前述のように、２つの独立した回転軸を備えることができる）。この例示的実施形態では、同心円状に配置されたモータ４０、４２（Ｔ１、Ｔ２）は、実質的に類似するものにできる。代替の実施形態では、駆動部に、異なる種類のモータを含めることができる。この例示的実施形態では、モータ４０、４２は、ブラシレスＤＣモータなど、同期モータとすることができる。ブラシレスＤＣモータの適切な例は、いずれもその全文が本明細書の一部を構成するものとしてここに援用される、２００７年６月２７日に出願された米国特許出願番号第１１／７６９，６８８号、２００７年６月２７日に出願された米国特許出願番号第１１／７６９，６５１号、および２００８年６月２７日に出願された米国特許出願番号第１２／１６３，９９６号に記載されている。前述のように、この例示的実施形態では、モータ４０、４２は、類似したものとできるため、以下においては、別段の記載がある場合を除き、特にモータ４０に言及して説明する。

図３Ｂに示すように、モータ巻線は、ステータ４０Ｓ内に配置することができ、ロータ４０Ｒには、所望のピッチで極を交互にしながら周方向に配置した永久磁石を備えることができる。この例示的実施形態では、ロータ４０Ｒに、永久磁石用の強磁性裏当て（または任意の他の適切な磁性物質の裏当て）を備えることができる。ステータ４０Ｓは、例えば図３Ａに最も明瞭に示されているような４つのステータセグメントなど（図５の参照番号１４０Ｓ１−１４０Ｓ４も参照）、ステータセグメント４０Ｓ１−４０Ｓ４に配置することができるが、代替の実施形態では、これよりも多いまたは少ないステータセグメントとしてもよい。ステータセグメント４０Ｓ１−４０Ｓ４は、ロータ上に所望の合力を生じさせるために、互いに幾何学的にオフセット（ロータ周囲に間隔をあけてなど）および電気的にオフセットさせることができる。この例示的実施形態では、ステータ巻線およびロータマグネットは、実質的に独立させて制御可能なトルク（Ｔ１、Ｔ２）およびセルフベアリングのセンタリング力をもたらすために、図３Ａおよび５の矢印τの方向に接線分力を、および／または半径方向の力（ｒ）（図５を参照）を生じさせる能力を備えることができる。１つ以上のステータセグメント４０Ｓ１−４０Ｓ４の巻線は、独立させて制御可能な巻線セットを形成するために、互いに結合させることができ、この例示的実施形態では、モータ４０に、独立させて制御可能な少なくとも２つの巻線セットを備えることができる（代替の実施形態では、これよりも多いまたは少ない巻線セットとしてもよい）。所望のトルクおよび独立したロータのセンタリングをもたらすためのセグメント４０Ｓ１−４０Ｓ４における巻線の整流は、コントローラ（図示せず）内の適切なアルゴリズム経由で制御することができる。ステータセグメント４０Ｓ１−４０Ｓ４内の巻線を整流するための適切な整流プログラムの例は、すでに本明細書の一部を構成するものとして援用されている、米国特許出願番号第１１／７６９，６８８号および第１１／７６９，６５１号に記載されている。実現可能なこととして、この例示的実施形態では、ロータのセンタリング力（半径方向および／または接線分力は、ロータ４０Ｒ、４２Ｒ、それ故にアームアセンブリ２４、２６、Ｘ、Ｙ方向の動き（２つのモータからの２つの回転軸Ｔ１、Ｔ２に加えた、２自由度など）をもたらすよう制御することができる。代替の実施形態では、ロータは、例えば機械的な接触（軸、ベアリングなど）や磁気的な非接触のセンタリングなど、適切な受動的センタリングを備えることができる。

この例示的実施形態では、同心円状に隣接させることのできるモータ４０、４２を、例えばロータ間に位置する、共通のまたは組み合わされたステータセグメントを使用または共有するように構成することができる。これは、例えばステータセグメント１４０Ｓ１、および駆動部１２８のロータ１４２Ｒ、１４０Ｒなどのステータセグメントの部分斜視図を図解した図６に最も明瞭に示される。ステータセグメント１４０Ｓ１およびロータ部１４０Ｒ、１４２Ｒは、適切なステータセグメントの代表である。ロータ４０Ｒ、４２Ｒおよび駆動部２８のステータセグメント４０Ｓ１（図３Ａを参照）は、類似している。図６に示すように、この例示的実施形態では、ステータセグメント１４０Ｓ１に、例えば適切な磁性材料で作られた、コア部１４０Ｃを備えることができる。図６に示すコア部１４０Ｃの構成は、例示であり、代替の実施形態では、コア部は、任意の所望の構成にできる。コア部１４０Ｃには、モータ４０、４２（図３Ｂを参照）に類似するモータ１４０、１４２両方の巻線１４０Ｗ、１４２Ｗ両方について、巻線スロットまたは歯を含めることができる。この例示的実施形態では、コア部１４０Ｃは、単一構造とすることができるが、代替の実施形態では、コア部を複合アセンブリとしてもよい。巻線スロット１４０Ｗ、１４２Ｗは、それぞれの対応するモータロータ１４０Ｒ、１４２Ｒに面するように、コア１４０Ｃの対向する側面にそれぞれ配置させることができる。コア１４０Ｃにおける巻線スロット１４０Ｗ、１４２Ｗは、例示のためにのみ実質的に対称的なものとして図解されており、代替の実施形態では、各モータステータ用のコア内の巻線スロットは、（所定のモータの構成および動作パラメータに対応させるなど）異なっていてもよい。他の代替の実施形態では、コアに所望の磁気的な構成をもたらすために、コア部に（例えば、コアの面の同心円状に延出する）１つ以上のスロットまたは間隙を形成することができる。ステータセグメントの適切な例は、全文が本明細書の一部を構成するものとしてここに援用される、２００８年６月２７日に出願された米国特許出願番号第１２／１６３，９９３号に記載されている。実現可能なこととして、および図６に示されるように、組み合わされたステータセグメント１４０Ｓ１と共に動作する（図３Ｂに示すロータ４０Ｒ、４２Ｒに類似する）ロータ１４０Ｒ、１４２Ｒは、適宜に構成することができる。例えば、ロータ１４０Ｒ、１４２Ｒには、永久磁石を、ロータ１４０Ｒ、１４２Ｒ間に位置する組み合わされたコア部１４０Ｃ上の対応する巻線に面するように配置して備えることができる。したがって、各ロータ１４０Ｒ、１４２Ｒ上の永久磁石は、互いに面した状態にすることができる（実現可能なこととして、ロータ間の磁気的な作用を回避するために、ロータ間の間隙のサイズを設定すること、および／またはチャンバ壁内に適切な材料を配置することができる）。代替の実施形態では、永久磁石は、互いの方向を任意の適切なものにすることができる。さらに他の代替の実施形態では、モータステータおよびロータは、任意の他の適切な構成を備えることができる。

この例示的実施形態では、トルクτおよびセンタリング（ｒ）の力に加え、モータ４０、４２に、接触を伴わずに揚力を生じさせる能力（例えばＺ力など、図３Ａを参照）を備えることができる。例えば、ロータマグネットおよびステータコアは、受動的な揚力を生じさせ、ロータを、ひいてはアームアセンブリを、例えば磁気浮揚を介して、Ｚ方向に安定的に保持できるよう配置することができる。ステータセグメント４０Ｓ１−４０Ｓ４およびモータ４０、４２のロータ４０Ｒ、４２Ｒは、Ｚ方向におけるロータ４０Ｒ、４２Ｒの所望の剛性、およびピッチとロールについてのロータの剛性（それぞれＹ軸およびＺ軸に対するロータの回転）をもたらすように確立することができる。Ｚ方向ならびにピッチおよびロールにおける所望のロータ剛性で受動的なＺ揚力を有する、ロータおよびステータ構成の適切な例は、すでに本明細書の一部を構成するものとして援用されている、米国特許出願番号第１２／１６３，９９３号に記載されている。１つの実施形態では、駆動部２８などの駆動部に、アームアセンブリにＺ軸の動きをもたらす能力を備えることができる。１つの例示的実施形態では、例えば、ステータセグメント４０Ｓ１−４０Ｓ４を、制御可能なＺの動きを有する作動可能なプラットフォームまたはキャリッジ（図示せず）上に配置することができる。実施可能なこととして、作動可能なプラットフォームまたはキャリッジは、セルフベアリングアクチュエータおよびネジ駆動装置を含むがこれに限定されない、任意の適切なモータにより駆動させることができる。作動可能なプラットフォームと搬送チャンバの内部容積との間には、Ｚ駆動により生じることのある微粒子が搬送チャンバ内に入ることを防止する適切なシールを備えることができる。代替の実施形態では、モータロータおよび／またはステータを、ステータ４０Ｓ１−４０Ｓ４に対するロータ４０Ｒ、４２Ｒの、ひいては搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２内のアームアセンブリ２４、２６のＺの動きを可能にする能動的なＺ力を生じさせるように構成することができる。他の代替の実施形態では、駆動部２８は、アームアセンブリのＺの動きを生成できないようにすることができる。

ここでもう１度図６を参照すると、（セグメント４０Ｓ１−４０Ｓ４に類似する、図３Ｂを参照）ステータセグメント１４０Ｓ１は、抗コギング機構１４０Ｇ１、１４０Ｇ２、１４２Ｇ１、１４２Ｇ２を備えることができる。この例示的実施形態では、組み合わされたステータセグメント１４０Ｓ１に、モータ１４０、１４２の両方のロータ１４０Ｒ、１４２Ｒ用の抗コギング機構を備えることができる。各ステータセグメント（セグメント４０Ｓ１−４０Ｓ４など）の抗コギング機構、およびステータセグメント４０Ｓ１−４０Ｓ４の一部または全部の（機構１４０Ｇ１、１４０Ｇ２、１４２Ｇ１、１４２Ｇ２に類似する）抗コギング機構の複合または集合効果は、モータ動作中に少なくともＺ方向、半径方向（ｒ）、および回転方向（Ｔ１、Ｔ２軸について）における搬送装置での正確な基板配置のために、モータのコギングを解消するか、または所定のレベルまで低減する。モータステータセグメント上の抗コギング機構の適切な例は、すでに本明細書の一部を構成するものとして援用された、米国特許出願番号第１２／１６３，９９３号に記載されている。

例えば図３Ｃを参照すると、この例示的実施形態では、モータ４０、４２に、適切な位置フィードバックシステム５０、５２を備えることができる。位置フィードバックシステム５０、５２は、後述のように、搬送チャンバ内の隔離された雰囲気について非侵襲とすることができる。モータ４０、４２用のフィードバックシステム５０、５２は、概して、図６に示すフィードバックシステム１５０、１５２に類似したものにすることができる。各ロータ用のフィードバックシステム１５０、１５２は、互いに類似したものにすることができるとともに、概して、ロータ１４０Ｒ、１４２Ｒの絶対およびインクリメンタル回転位置、ならびに半径方向のまたはセンタリングされた位置を確立するために、センサ１５０Ａ、１５０Ｇ、１５０Ｉ、およびターゲットインデックスを組み込むことができる。代替の実施形態では、センサ１５０Ａ、１５０Ｇ、１０５Ｉは、１つ以上の絶対およびインクリメンタル回転位置ならびに半径方向の位置についてフィードバック情報を提供することができる。例えば、センサ１５０Ａ、１５０Ｇ、１５０Ｉは、ホール効果センサなどの電磁センサであっても、光学的または他のビームセンサであってもよい。他の代替の実施形態では、センサは、誘導センサを含むがこれに限定されない、任意の適切なセンサとすることができる。センサは、後述のようにチャンバ外に位置づけることができる。代替の実施形態では、センサを、モータ４０、４２に対する任意の適切な位置に位置づけることができる。この例示的実施形態では、ロータ裏当て上に、上述のようにロータ位置を確立するために、対応するセンサ１５０Ａ、１５０Ｇ、１５０Ｉにより感知またはそうでなければ読み取られる、ターゲットインデックスまたは任意の他の適切な位置目盛りを備えることができる。図６に示す例では、センサ１５０Ａ（例として８つのセンサが示されているが、８つよりも多いまたは少ない数のセンサであってもよい）は、ロータ１４０Ｒの絶対回転位置を確立するためにロータ裏当て上にインデックスされた対応するターゲットインデックストラックを感知することができる。センサ１５０Ｉ（例として２つのセンサが示されているが、２つよりも多いまたは少ない数のセンサであってもよい）は、ロータのインクリメンタル回転位置を確立するためにロータ裏当て上にインデックスされた対応するターゲットインデックストラックを感知することができ、センサ１５０Ｇ（例として１つが示されているが、１つよりも多いまたは少ない数のセンサであってもよい）は、半径方向の間隙の位置、ひいてはロータ１４０Ｒのセンタリング位置を感知するためにロータ裏当て上の対応するターゲットトラックを感知することができる。代替の実施形態では、これよりも多いまたは少ないセンサとすることができる（例えば、１つ以上のセンサからのセンサデータを使用してロータの１つ以上の位置パラメータを確立することができる）。実現可能なこととして、上記には３種類のターゲットインデックストラックが記載されているが、代替の実施形態では、上記のものなど、モータの任意の数のフィードバック特性の感知を許容するために、任意の適切な構成を有する３つよりも多いまたは少ないターゲットインデックストラックを備えることができる。位置フィードバックセンサシステム５０、５２の適切な例は、全文が本明細書の一部を構成するものとしてここに援用される、２００８年６月２７日に出願された米国出願番号第１２／１６３，９８４号に記載されている。センサ１５０Ａ、１５０Ｉ、１５０Ｇに類似するセンサは、後述のように、ロータに対する所定の位置に好みで配置することができる。

前述のように、この例示的実施形態では、駆動部２８は、搬送チャンバの底壁１４Ｂ（例えば、図２Ｂを参照）内に一体化させることができる。図２Ｂ−２Ｃに示されるように、底壁の下または外面は、実質的に駆動部の部品のない状態である。また、前述のように、モータステータ４０Ｓ、４２Ｓ、およびフィードバック位置システム５０、５２（図３Ｃも参照）は、搬送チャンバ１４Ｔ１の内部雰囲気から隔離させることができる。さらに、図２Ｂからわかるように、隔離されたモータステータ４０Ｓ、４２Ｓ、およびフィードバックシステム５０、５２（ならびに隔離された雰囲気内のロータ４０Ｒ、４２Ｒ）は、少なくとも部分的に、搬送チャンバのＳＥＭＩで指定された高さの範囲内に位置づけることができる。図２Ｂおよび５に最も明瞭に示されるように、ステータおよびフィードバックシステムセンサは、チャンバの底壁１４Ｂに取り付けられ、カバー１４Ｈ内でステータおよびフィードバックセンサを搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２の内部から隔離する壁体１４Ｐを有する、隔離ケースまたはカバー１４Ｈ内に位置づけることができる。カバー１４Ｈは、ステータおよびロータが説明上搬送チャンバの周壁と称することのできるものの中に少なくとも部分的に埋め込まれるよう、ステータ用のハウジングチャネルと（例えば、図３Ｂ、４Ｂに示される）各モータのロータ用の溝を伴う構成にすることができる。

この例示的実施形態では、カバー１４Ｈは、概してステータセグメント４０Ｓ１−４０Ｓ４に一致させて、カバーセグメント１４Ｈ１−１４Ｈ４（図３Ａおよび５を参照）に分割することができる。この例示的実施形態では、カバーセグメントは、互いに類似したものにすることができ、以下においては、特にカバーセグメント１４Ｈ１を参照しながら説明する。カバーセグメント１４Ｈ１は、単一構造にすることができるとともに、（アルミニウムや他の非磁性材料など）任意の適切な材料とすることができる。代替の実施形態では、カバーセグメント１４Ｈ１は、単一構造を備えていなくてもよい。カバーセグメント１４Ｈ１は、搬送チャンバ内部を閉鎖および隔離するために、フランジ１４Ｆ（図５を参照）または搬送チャンバ壁（例えば底壁１４Ｂ）に対して着座させるための着座面を形成する形状にすることができる。図５に示す例示的実施形態では、カバーセグメント１４Ｈに、モータステータセグメント用の凹部１４ＳＯ、１４ＳＩを備えることができる（例えば、ステータセグメント４０Ｓ１−４０Ｓ４をカバーセグメントの凹部１４ＳＯの内部に位置づけることができる）。図５は、カバーセグメント１４Ｈ１の一部の図解であり、カバー凹部１４ＳＯの内部に位置づけられた（ステータセグメント４０Ｓ１に類似する）ステータセグメント１４０Ｓ１が示されている。前述のように、カバーの壁体１４Ｐは、ステータと搬送チャンバ内部との間に位置づけられており、したがってステータを搬送チャンバ内部の雰囲気から隔離している。

この例示的実施形態では、カバーセグメントに、フィードバックシステム５０、５２のセンサ１５０Ａ、１０５Ｇ、１５０Ｉなど、センサ用に示されている凹部１４ＦＩ、１４ＦＮ、１４ＦＯも含めることができる（カバーセグメントの対応する凹部１４ＦＮ、１４ＦＯの内部にそれぞれ位置するフィードバックシステム１５０、１５２のセンサ部分を示す図６も参照）。したがって、この例示的実施形態では、カバーセグメント１４Ｈの凹部により、ステータセグメントが配置され、またその内部に位置するフィードバックシステムが、搬送チャンバの雰囲気から（中間に位置するカバーセグメント壁により）さらに隔離される搬送チャンバの底壁内に配置される。センサ１５０Ａ、１５０Ｉ、１５０Ｇは、カバー壁１４Ｐを介してターゲットインデックスを感知する能力を備えることができる。光学センサを備えた実施形態では、カバー壁１４Ｐに、チャンバ内部およびセンサの間の隔離を維持しながら、センサの読み取りを可能にする透明部または窓を含めることができる。ステータセグメント１４Ｓ１−１４Ｓ４およびフィードバックシステムセンサ５０、５２は、被覆されたステータセグメントおよび対応するフィードバックシステム部分を設置し、ユニットモジュールとして搬送チャンバから取り外せるようにするために、そのそれぞれのカバーセグメント１４Ｈ１−１４Ｈ４に取り付けることができる。代替の実施形態では、各ステータカバーと、ステータと、フィードバックシステムセンサとを個別に設置および取り外すことができる。

図２Ｃに最も明瞭に示されているように、この例示的実施形態では、搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２の底壁１４Ｂに、カバーセグメント１４Ｈ１−１４Ｈ４の底壁１４Ｂ内への設置を許容するための開口部２００を備えることができる。代替の実施形態では、カバーセグメント１４Ｈ１−１４Ｈ４の設置のために、開口部を搬送チャンバ１４Ｔ１、１４Ｔ２の任意の適切な側面上に位置づけることができる。図２Ｃにも示されるように、真空ポンプ（および／または通気）システム１００も、底壁１４Ｂの外面に取り付けることができる。ポンプシステム１００は、上述のように駆動部内に定義されたアクセス空間４４を介してチャンバ内部にアクセスできる。

ここで図４Ａ−４Ｃを参照すると、他の１つの例示的実施形態に係る搬送装置２２が示されている。前述のように、装置２２には、この例では実質的に同一方向に面した２つの対称的なアームアセンブリ２２Ｕ、２２Ｌを伴う、対称的なアーム構成を備えることができる。アームアセンブリ２２Ｕ、２２Ｌは、例えば図５に示すように、４つの回転軸（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）をもたらすよう配置したモータを伴う駆動部１２８に結合させることができる。１つの例示的実施形態では、アームアセンブリ２２Ｕ、２２Ｌの動きを独立させて制御できる。他の例示的な実施形態では、アームアセンブリの動きは、任意の適切な態様で制御することができる。アームアセンブリ２２Ｕ、２２Ｌは、互いに、および先述のアームアセンブリ２４、２６に実質的に類似している。代替の実施形態では、アームアセンブリ２２Ｕ、２２Ｌは互いに類似していなくてもよい。この例では、類似する機構には同様の番号を付した。ロアアームアセンブリ２２Ｌには、それぞれのエンドエフェクタ１２４Ｅを基部部材１３４、１３６に連結する対称的なアームリンク１３０ＬＲ、１３０ＬＬを備えることができる。基部部材１３４、１３６は、（アーム２２ＬのＴおよびＲの動きのために）回転軸Ｔ１、Ｔ２をもたらす駆動部１２８の、結合されたモータ１４０であってもよい。モータ１４０、１４２、１４４、１４６は、互いに、および前述のように駆動部２８のモータに実質的に類似していてもよい。代替の実施形態では、モータ１４０、１４２、１４４、１４６の１つ以上が、互いに異なっていてもよい。アッパーアームアセンブリには、それぞれのエンドエフェクタ１２４Ｅをベースアーム１２２Ｌ、１２２Ｒに連結する、対称的なアームリンク１３０ＵＬ、１３０ＵＲを備えることができる。図４Ａ−４Ｂに最も明瞭に示されるように、ベースアームリンク１２２Ｌ、１２２Ｒは、対応するモータ１４４、１４６に結合されて（アーム２２ＵのＴおよびＲの動きのための）回転軸Ｔ３、Ｔ４をもたらす基部部材１６４、１６６にそれぞれ固定させることができる。基部部材１６４、１６６は、基部部材３４、３６に概して類似するものとできるが、ベースアーム１２２Ｒ、１２２Ｌに嵌合するよう概して上方に延出する延出部材１６４Ｅ、１６６Ｅを備えることができる。この例示的実施形態では、延出部材１６４Ｅ、１６６Ｅは、同軸にすることができるとともに、図３Ｂに示すアクセス領域４４に類似する、駆動部１２８内の実質的な空き領域を維持するために、好みでモータロータから垂直にオフセットさせることができる。実現可能なこととして、基部部材には、図４Ｂに示されるように、ロータ１４４Ｒ、１４６Ｒを含めることができる。１つの実施形態では、ロータ１４４Ｒ、１４６Ｒを、実質的に同一の態様で基部部材１６４、１６６に取り付けることができるとともに、図６に関し上述したロータ１４０Ｒ、１４２Ｒに実質的に類似したものにすることができる。アームアセンブリ２２Ｕ、２２Ｌおよび駆動部１２８は、前述のアームアセンブリ２４、２６および駆動部２８に実質的に類似する態様で、例えば搬送チャンバの底壁１４Ｂに、嵌合させることができる。代替の実施形態では、アームアセンブリ２２Ｕ、２２Ｌおよび駆動部１２８を、任意の適切な態様で搬送チャンバの任意の適切な壁体に嵌合させることができる。

ここで図７Ａ−７Ｃを参照すると、他の１つの例示的実施形態に係る処理装置の搬送チャンバ部７１４Ｔの概略上面斜視図、概略垂直断面図、および概略底面斜視図が示されている。搬送チャンバ７１４Ｔ１、７１４Ｔ２内の搬送装置７２２、７２３には、左右相称のアームアセンブリ７２４、７２６と、対称的なアームアセンブリ７２２Ｕ、７２２Ｌとを含めることができる。この例示的実施形態では、搬送チャンバ周囲の側壁７１４Ｗ内に組み込むことのできるそのそれぞれの駆動部７２８、７２８Ｕ、７２８Ｌにより、アームアセンブリ７２４、７２６、７２２Ｕ、７２２Ｌに動力が供給される。１つの実施形態では、駆動部７２８、７２８Ｕ、７２８Ｌは、壁体７１４Ｗ内に埋め込むか、または壁体７１４Ｗの表面上に取り付けることができ、搬送チャンバ７１４Ｔ１、７１４Ｔ２の内部雰囲気から隔離してもしなくてもよい。

図８Ａ、８Ｂに最も明瞭に示されているように、左右相称の搬送装置７２３が示されている。搬送装置７２３は、別段の記載がある場合を除き、例えば図２Ａ−２Ｃに関して上述した搬送装置２０に実質的に類似したものにすることができる。この例示的実施形態では、アームアセンブリ７２４、７２６のアームリンク７３０Ｌ、７３０Ｒは、それぞれ基部部材７３４、７３６に枢動的に連結させることができる。基部部材７３４、７３６は、（Ｔ１、Ｔ２の回転をもたらすための）駆動部７２８のモータのロータフープ７４０Ｒ、７４２Ｒに結合させることができる。この例示的実施形態では、基部部材７３４、７３６がロータフープの内面から垂下するように、ロータフープ７４０Ｒ、７４２Ｒをアームリンク７３０Ｌ、７３０Ｒのピボット７３２Ｌ、７３２Ｒの外部に延出させることができる。代替の実施形態では、基部部材をロータフープの（例えば上面、底面、および外面などの）任意の適切な面から垂下させることができる。この例示的実施形態では、ロータフープ７４０Ｒ、７４２Ｒを一般的な積層構成に配置することができる。代替の実施形態では、ロータフープに、任意の適切な相互の空間関係をもたせることができる。実現可能なこととして、アームアセンブリ７２４、７２６のアームリンクの左右相称の配置により、アームアセンブリ間のＲの動きが一般的に切り離されることになる（バッテリまたは退避位置からの回転軸Ｔ１、Ｔ２の逆回転によりもたらされるものなど、例えば１つのアームアセンブリの伸展および退避（Ｒの動き）は、バッテリ位置における他方のアームアセンブリに、対応するＲの動きをほとんど生じさせない）。代替の実施形態では、各アームアセンブリをＲ方向に個別に動かせるように、２本のアーム７２４、７２６の各アームリンクを独立させてそのそれぞれのモータに結合させることができる。

この例示的実施形態では、ロータフープ７４０Ｒ、７４２Ｒは、先述のロータ４０Ｒ、４２Ｒに概して類似したものにすることができる。ここで図９を参照すると、代表的なロータフープ７４２Ｒの断面図が非常に詳細に示されている。ロータフープ７４２Ｒには、概して、強磁性の裏当てリング７４２Ｂ上に取り付けられた永久磁石７４２Ｍと、ロータ位置の判定のために適切にインデックスされたセンサターゲットトラック７４２Ｔとを含めることができる。図９からわかるように、この例示的実施形態では、永久磁石７４２Ｍおよびセンサトラック７４２Ｔは、外側に向けて位置づけられる。代替の実施形態では、永久磁石およびセンサトラックをロータフープに対し任意の適切な方向に向けることができる。この例示的実施形態では、ロータフープ７４２Ｒは、フープ支持部７４２Ｈ１上に取り付けたロータ裏当て７４２Ｂおよび永久磁石７４２Ｍと、モータフープ７４２Ｒを形成するように適切な固定具を用いて接続された、フープ支持部７４２Ｈ２に取り付けられたセンサトラック７４２Ｔとを伴う、アセンブリとすることができる。代替の実施形態では、フープ支持部７４２Ｈ１、７４２Ｈ２は、任意の適切な機械的または化学的な固定具を含むがこれに限定されない、任意の適切な態様で、接合させることができる。この例示的実施形態では、フープ支持部７４１Ｈ１、７４２Ｈ２は、例えばアルミニウム合金を含むがこれに限定されない、非磁性材料などの、任意の適切な材料で形成することができる。図１０に最も明瞭に示されるように、モータステータ７４０Ｓ、７４２Ｓは、例えば位置フィードバックシステムのセンサと共に、隔離ケース７１４ＨＵ、７１４ＨＬ内に収容することのできる、（図５および５に関し）前述したものに類似する、（例示のために６つが示されているが）任意の数のステータセグメントの構成にすることができる。図１０では、例示のためにのみ２つのモータステータセット７１０Ｓ１、７４０Ｓ２が示されていることに注意されたい。図１０から実現可能なこととして、搬送装置は、例えば一般的な積層構成などに配置された、任意の適切な数のステータセットを備えることができる。

図１１は、駆動部７２８Ｕ、７２８Ｌの（回転軸Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４をもたらすための）各ロータフープ７４０Ｒ、７４２Ｒ、７４４Ｒ、７４６Ｒに接続された対称的なアームアセンブリ７２２Ｕ、７２２Ｌを伴う搬送装置７２２を示す。図９−１０から実現可能なこととして、この例示的実施形態では、駆動部７２８Ｌ、７２８Ｕは、アームの伸展および退避に合わせてモータ７４０、７４２および７４４、７４６間を通過するように、搬送アームアセンブリ７２２Ｌ、７２２Ｕの下に位置するモータ７４０、７４２、およびアームアセンブリの上に位置するモータ７４４、７４６と共に、配置することができる。上部駆動部７２８Ｕ（Ｔ３、Ｔ４の回転）のモータ７４４、７４６は、アッパーアームアセンブリ７２２Ｕに動力を供給することができ、下部駆動部７２８Ｌ（Ｔ１、Ｔ２の回転）のモータ７４０、７４２は、ロアアームアセンブリ７２２Ｌに動力を供給することができる。また、アッパーロータフープ７４４Ｒ、７４６Ｒは、図１０に示すようにステータ７４０Ｓにより駆動させることもできる。各ステータ７４０Ｓは、搬送チャンバ７１４Ｔに対する個別の設置または取り外しができるモジュール式ユニットとすることができる。代替の実施形態では、例えば互いに隣接して配置された（例えば、ステータ７４０Ｓ１、７４０Ｓ２のように互いに上下に積層された）ステータをユニットとして取り外しまたは設置できるように接合するなど、複数のステータを互いに接合する、または単一構造にすることができる。図７Ａおよび７Ｃから実現可能なこととして、アクセススロット７１４ＳＵ、７１４ＳＬは、アッパーおよびロア駆動部７２８Ｕ、７２８Ｌ用のそれぞれのステータケース７１４ＨＵ、７１４ＨＬの設置のために、チャンバ周壁の上面および／または下面内に形成することができる。

ここで図１２Ａ−１２Ｃを参照すると、他の１つの例示的実施形態に係る搬送チャンバ部１１１４Ｔの上面斜視図、垂直断面図、および底面斜視図が示されている。搬送チャンバ部１１１４Ｔは、別段の記載がある場合を除き、搬送チャンバ部７１４Ｔに類似するものとすることができる。セクション１１１４Ｔには、アームアセンブリ１１２２Ｕ、１１２２Ｌおよび１１２４、１１２６を伴う搬送装置を含めることができる。アームアセンブリ１１２４および１１２６は、図７Ａに示した前述のアームアセンブリ７２４、７２６に実質的に類似しており、先述の駆動部７２８に実質的に類似する駆動部１１２８に結合される。この例示的実施形態では、アームアセンブリ１１２２Ｕ、１１２２Ｌは、概してアームアセンブリ７２２Ｕ、７２２Ｌに類似しており、軸Ｔ１、Ｔ２、Ｔ２、Ｔ４に対する回転をもたらすモータ１２４０、１２４２、１２４４、１２４６を有する駆動部１２２８に接続される、図１２Ｄも参照）。

図１３Ｂおよび１４に最も明瞭に示されるように、駆動部１２２８のモータ１２４０、１２４２、１２４４、１２４６は、一般的に積層された構成であり、いずれもアームアセンブリ１１２２Ｕ、１１２２Ｌの（下面など）１つの面上に位置する。この例示的実施形態では、アームアセンブリ１１２２Ｕを、図１３Ａに最も明瞭に示された連結橋部１１２３により、ロータフープ１２４４Ｒ、１２４６Ｒに結合させることができる。図１３Ｂに示すように、連結橋部１１２３には、第１橋部１１３１と第２橋部１１３０とが含まれる。第１橋部には、軸１１３１Ｓにより接合された、上部基部部材延出部１１３２ＥＵと下部基部部材延出部１１３２ＥＬとが含まれる。第２基部部材部１１３０には、軸１１３０Ｓにより結合された、上部基部部材延出部１１３４ＥＵと下部基部部材延出部１１３４ＥＬとが含まれる。図１３Ａ、１３Ｂに示すように、橋部１１３１、１１３０は、そのそれぞれの軸部１１３１Ｓ、１１３０Ｓにより、互いに枢動的に接合される。この例では、軸部１１３１Ｓ、１１３０Ｓは、軸１１３１Ｓが軸１１３０Ｓを通り抜けてまたはその内部を通過するよう、同心円状に位置づけられる。連結橋部１１３１、１１３０は、互いに（軸の動きに対し）軸方向に固定されるよう、それぞれに接合させることができる。

この例では、アームアセンブリ１１２２Ｕがロータフープ１２４４Ｒ、１２４６Ｒに結合された状態で、アームアセンブリ１１２２Ｌをロータフープ１２４０Ｒ、１２４２Ｒに結合させることができる。例えば、アーム１１２２Ｌのアームリンク１１２２ＬＲは、一端で各エンドエフェクタ２４Ｅに枢動的に結合させるとともに、反対側の端部でロータ１２４０Ｒの基部部材１１３２ＢＵに枢動的に結合させることができる。アーム１１２２Ｌの他方のアームリンク１１２２ＬＬは、一端で各エンドエフェクタ２４Ｅに枢動的に結合させるとともに、反対側の端部でロータ１２４２Ｒの基部部材１１３４ＢＵに枢動的に結合させることができる。アーム１１２２Ｕのアームリンク１１２２ＵＲは、一端で各エンドエフェクタに枢動的に結合させるとともに、反対側の端部で橋部１１２３の基部部材延出部１１３２ＥＵに枢動的に結合させることができる。アーム１１２２Ｕの他方のアームリンク１１２２ＵＬは、一端で各エンドエフェクタに枢動的に結合され、他方の端部で、橋部１１３０の基部部材延出部１１３４ＥＵに枢動的に結合される。代替の実施形態では、アームアセンブリを任意の他の所望の態様でロータフープと接続させることができる。この例では、エンドエフェクタがロータフープの上部で伸展および退避されるが、代替の実施形態では、伸展および退避中にエンドエフェクタがロータフープの下を通過するよう搬送アームを構成してもよい。

ここで図１４を参照すると、ステータ１２４０Ｓ、１２４２Ｓ、１２４４Ｓ、１２４６Ｓが備えられているが、これらは、そのそれぞれのロータ１２４０Ｒ、１２４２Ｒ、１２４４Ｒ、１２４６Ｒを駆動するための（図５および６などに関して）上述したものに類似する（例示のために６つが示されている）ステータセグメントに配置することができる。ステータ１２４０Ｓ、１２４２Ｓ、１２４４Ｓ、１２４６Ｓは、互いに、および例えば図１０に関し上述したものに実質的に類似したものにすることができる。図１０に示すように、ステータは、上述したものに実質的に類似する態様で、例えば位置フィードバックシステムのセンサと共に、隔離ケース１４１４内に収容することができる。図１２Ｃから実現可能なこととして、アクセススロット１４１４Ｓは、例えば図７Ｃに関し上述したものと実質的に類似する態様で、各ステータケース１４１４の設置のためにチャンバ周壁の下面内に形成することができる。

ここで図１５を参照すると、搬送装置２００４Ｒおよび処理ツール２００２の他の１つの例示的実施形態が示されている。ツール２００２には、処理モジュール２００６、２００６Ａと、所望の制御された環境（不活性ガスや非常に清浄な空気など）を伴うフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）２００４とを備えることができる。プロセスモジュール２００６の１つ以上は、ＦＥＭ搬送ロボット２００４Ｒがプロセスモジュール内で基板を取り上げ／載置できるように、ＦＥＭに接続させることができる。プロセスモジュール２００６、２００６Ａ（１つのプロセスモジュールが示されているが、代替の実施形態では、積層されたプロセスモジュールをＦＥＭまたは１つ以上の移送モジュールのそれぞれに接合させることができる）は、ＦＥＭ２００４との間で共通の雰囲気を共有することができる。ＦＥＭ２００４には、先述のものに類似する完全な態様で、キャリア２１００をツールにロードおよびインターフェース接続するためのロードインターフェースまたはロードポートを備えることができる。この例示的実施形態におけるＦＥＭ搬送ロボット２００４Ｒは、開示の全文が本明細書の一部を構成するものとしてここに援用される、２００８年５月１９日に出願された米国特許出願第１２／１２３，３９１号に記載されたものに実質的に類似する清浄トンネルを介して、キャリア２１００および１つ以上のプロセスモジュール２００６間で直接基板を取り上げ／載置できるスカラロボットとして示されている。例示のためにのみ、スカラロボット２００４Ｒには、互いに回転自在に順次接続されたアッパーアーム２００４ＲＵ、フォアアーム２００４ＲＦ、およびエンドエフェクタ２００４ＲＥ、ならびに例示のためにのみ図４Ａおよび１３Ａに関し上に示したものと実質的に類似するネスト化された駆動モータを備えることができる。ロボット２００４Ｒのアッパーアーム２００４ＲＵは、ネスト化された駆動装置のロータの１つに及ぶ橋に接続させるか、または一体化させることができる。１つの例示的実施形態では、フォアアーム２００４ＲＦとエンドエフェクタ２００４ＲＥとは、アッパーアームに従属させることができる。代替の実施形態では、フォアアーム２００４ＲＦは、ネスト化されたモータの１つにより駆動させることができ、フォアアーム２００４ＲＥは、アームが伸展されても、フォアアーム２００４ＲＥが伸展経路の縦方向に実質的に整列された状態にとどまるよう、それに応じて従属させることができる。さらに他の代替の実施形態では、任意の適切な伝達部材がロボットアームリンクをネスト化されたモータの各１つに接続し、各モータにより、ロボット２００４Ｒのアッパーアーム、フォアアーム、およびエンドエフェクタのそれぞれが個別に駆動されるように、駆動装置に３つのネスト化されたモータを備えることができる。ロボット２００４Ｒは、複数のアームが互いに垂直方向に積層された複数の搬送経路をもたらすよう、図４Ａおよび１３Ａに関し上述したように、複数のアームを伴う構成を備えることができる。積層された搬送経路により、同一または異なる搬送方向で互いの上部を通過しながら、基板を処理モジュールおよび／またはキャリア内に供給およびこれから除去すること、またはトンネル２００５を介して搬送することが可能になる。垂直に積層された搬送経路は、トンネル２００５に沿って搬送モジュール２００８から搬送モジュール２００８Ａへと、および／または搬送モジュールからプロセスモジュール２００６の各１つおよびキャリア２１００へと続くものにすることができる。

図１５に示す例示的実施形態では、ＦＥＭインターフェース２０１０を介してキャリア内部へと定義され、プロセスモジュール２００６、２００６Ａ内へと延出する清浄トンネル２００５は、（例えば、いずれも全文が本明細書の一部を構成するものとしてここに援用される、２００６年５月２６日に出願された米国出願番号第１１／４２２，５１１号、２００３年７月２２日に出願された米国出願番号第１０／６２４，９８７号、２００４年１０月９日に出願された米国出願番号第１０／９６２，７８７号、２００６年５月２６日に出願された米国出願番号第１１／４４２，５０９号、および２００６年５月２６日に出願された米国出願番号第１１／４４１，７１１号に類似する態様で）異なる長さまたは構成とすることができる。この例示的実施形態では、移送モジュール２００８は、ＦＥＭロボットが基板を移送モジュール内へと取り上げ／載置できるように、ＦＥＭに接続させることができる。移送モジュールの位置は、単なる例示でしかない。実現可能なこととして、清浄トンネルは、移送モジュールを介してＦＥＭから延出を続けるようにできる。清浄トンネルの長さおよび構成を好みで異ならせるために、より多くのまたは少ない移送モジュール２００８、２００８Ａを互いに（例えば、図１５に点線で示すように直列に）接続させることができる。（モジュール２００６、２００６Ａに類似する）プロセスモジュールは、基板を、例えばキャリア２０１０および任意の所望のプロセスモジュールに／から、または任意の所望のプロセスモジュール間で、清浄トンネルを介して移送できるように、清浄トンネルに接合させることができる。この例示的実施形態では、移送モジュール２００８は、例えば基板をプロセスモジュール２００６Ａに／から、または隣接する移送モジュール／チャンバ２００６Ａに搬送するために、内部に搬送ロボットを備えることができる。代替の実施形態では、清浄トンネル２００５の隣接モジュール内部でそこからロボットに基板を取り上げ／載置させて、移送モジュールに内部ロボットを備えないようにできる。さらに他の例示的実施形態では、移送モジュールは、任意の適切な長さにすることができるとともに、任意の適切な基板移送装置を含むものにすることができる。

図１５に示す例示的実施形態では、ツール２００２内の清浄トンネルの移送モジュール２００８、２００８Ａは、共通の制御されたＦＥＭの（例えば不活性ガス、非常に清浄な空気）を共有することができる。代替の実施形態では、清浄トンネルの各部分に異なる雰囲気を保持できるように、移送モジュール２００８、２００８Ａの１つ以上をロードロックとして構成することができる（例えば、ＦＥＭ内に定義された清浄トンネル部分がＮ２環境を有し、モジュール２００８Ａ内の部分が真空環境を保有することができ、移送モジュール２００８は、ＦＥＭ内の不活性ガス雰囲気とモジュール２００８Ａの真空雰囲気間で基板をサイクルできるロードロックとすることができる）。実現可能なこととして、キャリアは、ＦＥＭにインターフェース接続可能であることに加え、米国特許出願第１２／１２３，３９１号に記載されたプロセスツールの真空部分に直接インターフェース接続させることができる。

図１６を参照すると、他の１つの例示的実施形態に係る他の１つのプロセスツール４００２の平面図が示されている。図１６に示す例示的実施形態におけるツール４００２には、処理モジュール４００６、４００６Ａと、例えば真空雰囲気（または代替の実施形態では不活性ガスや非常に清浄な乾燥した空気）を伴うＦＥＭ４００４とを備えることができる。図１６に示すように、かつ図１５に示す実施形態と同様に、真空搬送ロボット４００４Ｒがプロセスモジュール内で基板を取り上げ／載置できるように、（例えば、垂直に積層したまたはオフセットした配置における）プロセスモジュール４００６の１つ以上を真空ＦＥＭに接続させることができる。プロセスモジュール４００６、４００６ａは、ロード部４００４との間で共通のプロセス真空を共有することができる。ＦＥＭ４００４には、先述のものと類似する完全な態様で、キャリア４１００をツールにロードおよびインターフェース接続するために、ロードインターフェースまたはロードポートを備えることができる。この例示的実施形態における真空搬送ロボット４００４Ｒは、図１５に関し上述したものに実質的に類似したものにするとともに、すでに本明細書の一部を構成するものとして援用されている、米国特許出願第１２／１２３，３９１号に記載されたものと類似する清浄トンネルを介して、キャリア４１００と１つ以上のプロセスモジュール４００６、４００６Ａとの間で直接基板を取り上げ／載置するよう構成することができる。図１６に示す例示的実施形態では、ＦＥＭインターフェース４０１０、４０１２を介してキャリアの内部へと定義され、プロセスモジュール４００６、４００６Ａ内へと延出する清浄トンネル４００５は、異なる長さまたは構成にすることができる。

本明細書に記載される例示的実施形態は、個別にまたは任意の組み合わせにおいて使用できることを理解されたい。また、前述の記載は、実施形態の説明に過ぎないことも理解されたい。当業者は、本明細書に開示される実施形態から逸脱することなく、さまざまな代替および修正を考案することができる。したがって、これらの実施形態は、添付の請求の範囲内に含まれるそのような全ての代替方法、修正、および差異を包含することを意図している。

Claims (11)

1. 基板処理装置であって、
   所定の雰囲気を保持できる少なくとも１つの隔離可能なチャンバを有するフレームと、少なくとも１枚の基板を搬送するよう構成されている、前記少なくとも１つの隔離可能なチャンバ内に少なくとも部分的に位置する基板搬送装置と、
   を含み、前記基板搬送装置は、
   前記少なくとも１つの隔離可能なチャンバの周壁内に取り外し可能に埋め込まれた少なくとも２つのネスト化されたステータモジュールセットと、前記少なくとも１つの隔離可能なチャンバ内に位置する少なくとも２つのリング形状のロータと、前記少なくとも２つのリング形状のロータに結合され、基板を保持するための少なくとも１つのエンドエフェクタを有する少なくとも１本の搬送アームと、を含み、
   前記少なくとも２つのネスト化されたステータモジュールセットのうちの少なくとも１つのセットは、前記少なくとも２つのネスト化されたステータモジュールセットのうちの他のセット内にネスト化された２つ以上のステータモジュールを含み、
   前記少なくとも２つのリング形状のロータの各々は、前記少なくとも２つのネスト化されたステータモジュールセットによって少なくとも２つのネスト化されたモータに接触することなく支持されており、前記少なくとも２つのネスト化されたモータの１つは、前記少なくとも２つのネスト化されたモータの他の１つにより包囲されており、
   前記少なくとも２つのネスト化されたモータは、前記少なくとも１本の搬送アームに少なくとも２自由度の動きをもたらすことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記少なくとも１つの隔離可能なチャンバの妨げのない底面を介して、前記少なくとも１つの隔離可能なチャンバに結合された、真空／通気システムをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記少なくとも２つのネスト化されたステータモジュールセットは、前記リング形状のロータの各々にトルク及び自己支持力を印可し、前記少なくとも１本の搬送アームの動きを生じさせるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
4. 前記少なくとも１つの隔離可能なチャンバは、前記少なくとも１つのステータモジュールを前記周壁内に挿入するために、前記少なくとも１つの隔離可能なチャンバの少なくとも１つの側面上に少なくとも１つの開口部を備えることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
5. 前記少なくとも１つの隔離可能なチャンバは、直列構成で配置された少なくとも２つの隔離可能なチャンバを備えることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
6. 前記少なくとも２つの隔離可能なチャンバの１つは、対称的な基板搬送装置を含み、前記少なくとも２つの隔離可能なチャンバの他の１つは、左右相称の基板搬送装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
7. 基板搬送装置であって、
   基板搬送チャンバを形成するフレームと、
   前記基板搬送チャンバの周壁上に互いに離間して周方向に分配された２つ以上のステータモジュールからなるステータモジュールセットを含み、少なくとも１つの共通リングロータを含む少なくとも１つのモータと、
   前記少なくとも１つの共通リングロータに接続され、各々が基板を支持するように構成された少なくとも１つのエンドエフェクタと、を含み、
   前記ステータモジュールの各々は前記周壁に独立して取り付けられることが可能であり、前記少なくとも１つの共通リングロータは、接触することなく前記共通のリングロータを支持する前記ステータモジュールの各々と共に動作し、
   前記ステータモジュールセットおよび前記少なくとも１つの共通リングロータは、前記少なくとも１つのエンドエフェクタのモータに少なくとも１自由度の動きをもたらすよう構成されていることを特徴とする基板搬送装置。
8. 前記少なくとも１つの共通リングロータは、前記ステータモジュールの各々のステータの巻線と共に動作することを特徴とする請求項７に記載の基板搬送装置。
9. 前記少なくとも１つのロータは、前記少なくとも１つのステータモジュールのステータの巻線によって支持されていることを特徴とする請求項７に記載の基板搬送装置。
10. 前記ロータの各々は、前記ステータモジュールセットの各１つのステータの巻線によって支持されていることを特徴とする特徴とする請求項７に記載の基板搬送装置。
11. 前記少なくとも２つのロータの各々は、前記少なくとも２つのネスト化されたステータモジュールの各１つのステータの巻線によって支持されていることを特徴とする特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。

Images